如图所示,轻杆一端固定一个光滑小球,杆的转动轴O点固定在竖直墙上(杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动),小球同时搁置在光滑斜面上,杆与竖直墙面夹角为α,斜面倾角为β.初

发布时间:2020-08-12 13:54:39

如图所示,轻杆一端固定一个光滑小球,杆的转动轴O点固定在竖直墙上(杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动),小球同时搁置在光滑斜面上,杆与竖直墙面夹角为α,斜面倾角为β.初始时α<β且(α+β)<90°.为使斜面能在光滑地面上保持匀速运动(小球不离开斜面),作用在斜面上的水平外力F的大小以及轻杆受力T的大小变化,下列判断正确的是A.F逐渐增大,T逐渐减小B.F逐渐增大,T先减小后增大C.F逐渐增大,T先增大后减小D.F逐渐减小,T逐渐增大

网友回答

B
解析分析:先对小球受力分析,根据共点力平衡条件列式求出支持力和杆的弹力的表达式;再对斜面体受力分析,根据共点力平衡条件求出地面支持力和推力的表达式,最后分析讨论.

解答:对小球受力分析,受到重力mg、支持力N和杆的支持力T,如图

根据共点力平衡条件,有==
解得
N=mg=
T=mg
对斜面体受力分析,受到推力F、重力Mg、支持力FN和压力N,如图

根据共点力平衡条件,有
?Nsinβ=F
解得
F=Nsinβ=mg=
故随着α的增大,T先减小后增大,F增大
故选B.

点评:本题关键是先对小球受力分析,再对斜面体受力分析,然后根据平衡条件,运用合成法列式求解出各个力的表达式,再进行讨论.
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